[實用新型]數字式脈搏波信號發生器

無效

• 申請號: 200720103857.1
• 申請日: 2007-03-16
• 公開（公告）號: CN201012085Y
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 張松;呂偉;王楊柳;楊益民;楊琳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 沈波

技術領域

本實用新型涉及一種數字式脈搏波信號發生器，通過產生不同人群的典型的脈搏波波形，實現對脈搏波檢測系統的定標。屬于生物醫學工程的儀器檢測領域。

背景技術

信號發生器是一種產生電信號的裝置，可用來模擬自然界的很多現象(周期性的和非周期性的)。常用的信號發生器包括三角波信號發生器、方波信號發生器以及正弦波信號發生器。

在脈搏波檢測系統的研制中，由于電路板、芯片和元器件選擇的不同，會使脈搏波檢測系統檢測出的脈搏波波形出現誤差，甚至相同的電路板、芯片或元器件，由于器件本身的誤差，也會造成檢測出的波形的誤差。而常用的三角波、方波、正弦波信號發生器不能夠滿足檢測脈搏波檢測系統的精確度要求。另外，上述信號發生器所產生的信號并不代表特定的意義，只是提供一種標準的信號激勵用以調整開發系統的準確度。

實用新型內容

本實用新型提供了一個數字式脈搏波信號發生器，它所產生的每一種脈搏波波形都對應了具有不同生理狀態的特定的人群，屬于專用的信號發生器，運用本裝置可以準確地對脈搏波檢測系統進行定標與研制開發。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。本實用新型數字式脈搏波信號發生器，主要包括有鍵盤1、中央處理器2、程序存儲器3、D/A轉換模塊4、放大電路5、USB轉UART模塊6、基線調節模塊7、地址鎖存器8。其中，鍵盤1、程序存儲器3、D/A轉換模塊4、USB轉UART模塊6、地址鎖存器8均與中央處理器2相連，D/A轉換模塊4輸出端又依次連接有放大電路5、基線調節模塊7；中央處理器2通過USB轉UART模塊6從PC機下載脈搏波波形數據，并將該脈搏波波形數據存儲于程序存儲器3中；在鍵盤1的控制下，中央處理器2從程序存儲器3中讀取脈搏波波形數據，再經D/A轉換模塊4將其轉換為模擬脈搏波信號，后經放大電路5、基線調節模塊7輸出。

所述的中央處理器2選用的是單片機AT89S51。

所述的鍵盤1包括有指示燈a、開關鍵b、復位鍵c、切換鍵d和調幅旋鈕e，其中開關鍵b、復位鍵c、切換鍵d和調幅旋鈕e分別與AT89S51的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4管腳連接。

系統以一塊型號為AT89S51的單片機為核心，利用USB轉UART模塊6從PC機下載不同生理狀態人群的脈搏波波形數據，利用外部擴展的程序存儲器3貯存數字化的脈搏波波形數據，再經D/A轉換模塊4轉變為模擬脈搏波信號，最后輸出相應的脈搏波波形。系統的模擬部分電源由外部電源提供，數字部分電源從PC機的USB插口取得，這樣可以降低電源干擾。

本實用新型具有以下優點：

1.本實用新型具有專一性，使得脈搏波檢測電路的檢測不再依照普通的方波、正弦波、三角波信號發生器。它所產生的每一種脈搏波波形都對應了不同人群的生理狀態。

2.本系統所使用的單片機允許對系統進行在線調試。

3.本系統不是用電阻、電容、放大器等產生模擬脈搏波信號的，而是把真正的數字式的脈搏波波形數據從PC機直接下載到程序存儲器中，因此它具有很強的靈活性，易批量生產以及增減波形種類。

附圖說明

圖1是數字式脈搏波信號發生器的方框圖

圖2是數字式脈搏波信號發生器的電路原理圖

圖3是數字式脈搏波信號發生器所產生的不同生理狀態人群的典型脈搏波波形與其對應的脈搏波特征量K值

(a)對應血管阻力低和動脈彈性好的健康年輕人、運動員或孕婦，K＝0.33；

(b)對應血管阻力和動脈彈性適中的健康中青年人，K＝0.34；

(c)對應血管阻力和動脈彈性適中的健康中青年人，K＝0.35；

(d)對應血管阻力和動脈彈性適中的健康中青年人，K＝0.38；

(e)對應血管阻力和動脈彈性適中的健康中青年人，K＝0.39；

(f)對應血管阻力較高和動脈彈性較差的中老年人，K＝0.40；

(g)對應血管阻力較高和動脈彈性較差的中老年人，K＝0.45；

(h)對應血管阻力極高和動脈彈性極差的嚴重高血壓和血管粥樣硬化病患者，K＝0.5。

圖4是數字式脈搏波信號發生器的外觀圖

圖中：1、鍵盤，2、中央處理器，3、程序存儲器，4、D/A轉換模塊，5、放大電路，6、USB轉UART模塊，7、基線調節模塊，8、地址鎖存器。

具體實施方式

下面，結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步地闡述：